2019年9月10日火曜日

JavaScript: 半月に描く直角三角形

三平方の定理(ピタゴラスの定理)がおおよそいつでも成り立っているかを、1 度ずつ角度の違う三角形を作図して計算してみようと試みます。
 このときの作業に、おおいに役立つのが JavaScript で動作する Canvas の機能という次第でもあります。

 ▼ 下の図で、AB は、AB と見た場合、円の直径に相当します。AB は、したがってO を中心に半円を描く弧です。また最初に設定した角度は ∠COA = ∠COB = 90° なのですが、角度を変更しないと、O, H の二文字が重なって、あいにく見えにくくなっています。

 ◎ 頂点 A に対する辺(対辺)を a とし、同様に B の対辺を b とし、 C の対辺を cとします。
 ◎ 図では c底辺の位置になるのですけれど、c はまた同時に直角三角形 ABC斜辺に相当します。

角度を変える: ∠ COB = °
長さの一覧表(円の半径 r = 100
長さ 2 a2 + b2
a a2 + b2  
= 40,000 
b
c

⛞ ∠COB = 45° の場合について、三平方の定理が成立すると信じて計算した結果に、矛盾がないかを確かめてみましょう(角度を指定するたびに、計算結果が表示されます)。

   a = 76.54   (a*a = 5858)

   b = 184.78  (b*b = 34142)

 ✥ この計算方法について、簡単に説明します(円の半径 r = 100 として)。

  1.  円周上の点 C から、 AB に垂直に線を引きます(これを垂線といって、垂線の交点には、通常H の記号を使い、H垂線の足といいます)。
  2.  線分 CH の長さ。 r * sin45° = 70.71067811865474
  3.  線分 OH の長さ。 r * cos45° = 70.71067811865475
  4.  線分 BH の長さ。 r - OH = 29.289321881345245
  5.  BH*BH + CH*CH = 5857.864376269047
  6.  線分 CB = a の長さ。BH*BH + CH*CH の平方根 ( 76.53668647301794 )
  7.  線分 AH = r + OH
  8.  (r + OH)*(r + OH) + CH*CH = 34142.13562373095
  9.  線分 CA = b の長さ。AH*AH + CH*CH の平方根 ( 184.77590650225736 )

 ◆ JavaScript での計算方法(計算式の書き方)は、実際のスクリプトを参照してください。

―― 山頂から見える水平線の話題などと一緒に、前回分と合わせて、コピペしてそのまま使える、JavaScript の見本をテキスト化して掲載したページを、以下のサイトで公開しています。

Canvas: ピタゴラスの定理の証明
http://theendoftakechan.web.fc2.com/eII/hitsuge/arcus/Pythagoras.html

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